(57)【要約】【課題】  磁気コアの開閉に伴ってシールドケースを選択的に接地電位とする接地切替スイッチを備えているスライド式のクランプセンサにおいて、シールドケースから接地切替スイッチに至る引き回し配線上のコモンモードノイズを除去する。【解決手段】  本体ケース１１とスライドケース２１とを含み、その各々にスライドケース２１の移動に伴って開閉される一対の磁気コア１２，２２が設けられ、本体ケース１１側には一方の接点１３ａが接地に接続され、他方の接点１３ｂが引き回し配線１４を介して磁気コアのシールドケース１２ａ，２２ａに接続されるスイッチ手段１３が設けられ、スライドケース２１側には磁気コアが閉じられたとき接点１３ａ，１３ｂ間を導通状態とし、磁気コアが開かれたとき接点１３ａ，１３ｂ間を非導通状態とするスイッチ駆動手段が設けられているクランプセンサにおいて、引き回し配線１４をコンデンサ素子Ｃを介して接地する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体ケースおよび上記本体ケースに対して摺動可能なスライドケースとを含み、その各々に上記スライドケースの移動に伴って開閉され、閉じられた状態で被測定導体を内包する磁気回路を形成する一対の磁気コアが設けられ、上記本体ケース側には、２接点のうちの一方の接点が接地に接続され、他方の接点が引き回し配線を介して上記各磁気コアのシールドケースに接続されているスイッチ手段が設けられているとともに、上記スライドケース側には、上記磁気コアが閉じられたとき上記２接点間を導通状態とし、上記磁気コアが開かれたとき上記２接点間を非導通状態とするスイッチ駆動手段が設けられているクランプセンサにおいて、
上記引き回し配線が、コンデンサ素子を介して接地されていることを特徴とするクランプセンサ。
【請求項２】
回転支軸を有する本体ケースと、上記回転支軸を中心として開閉され、閉じられた状態で被測定導体を内包する磁気回路を形成する一対の磁気コアとを含み、上記本体ケース側には、２接点のうちの一方の接点が接地に接続され、他方の接点が引き回し配線を介して上記各磁気コアのシールドケースに接続されているスイッチ手段が設けられているとともに、いずれか一方の上記磁気コア側の回転操作ノブには、上記磁気コアが閉じられたとき上記２接点間を導通状態とし、上記磁気コアが開かれたとき上記２接点間を非導通状態とするスイッチ駆動手段が設けられているクランプセンサにおいて、
上記引き回し配線が、コンデンサ素子を介して接地されていることを特徴とするクランプセンサ。
【請求項３】
上記引き回し配線の上記コンデンサ素子を介しての接地箇所が、設計上の許容範囲内で上記磁気コアのシールドケース側寄りの位置である請求項１または２に記載のクランプセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被測定導体に流れている電流を活線状態としたままで測定し得るクランプセンサに関し、さらに詳しく言えば、コモンモードノイズを排除する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
クランプセンサは、活線状態にある被測定導体をそのまま内包し得る開閉可能な一対の磁気コアを有し、その磁気コア内に被測定導体を挟み込んで電流を測定できる電流センサとして知られているが、近年においては、電気設備の小型化に伴ってその配線も高密度となってきており、その配線材を挟み込んで測定するクランプセンサには、より小型で操作性の良いものが望まれている。
【０００３】
このような要望に応えるため、１対の磁気コアを回転支軸を中心として回動させる方式ではなく、分割された磁気コアをその突き合わせ端面と平行な方向にスライドさせて開閉し得るスライド式のクランプセンサが開発されており、本出願人は、このスライド式クランプセンサについて、下記の特許文献１に係る発明を提案している。
【０００４】
これについて、図３および図４により説明すると、このスライド式クランプセンサは、細長く形成されたグリップ部として用いられる本体ケース１１と、本体ケース１１に対して摺動可能なスライドケース２１とを備えている。本体ケース１１の先端部には第１磁気コア１２が取り付けられており、スライドケース２１の先端部には第２磁気コア２２が取り付けられている。
【０００５】
この例において、第１磁気コア１２と第２磁気コア２２はともにコ字状に形成されており、スライドケース２１の操作に伴ってその突き合わせ端面に沿って開閉される。すなわち、ノブ２３に指をかけてスライドケース２１を前方（図面の左側）にスライドさせることにより図３のように閉じられ、スライドケース２１を後方にスライドさせることにより図４のように開かれる。
【０００６】
第１磁気コア１２はシールドケース１２ａ内に収納されており、また、被測定導体Ｗを受け入れるほぼＵ字状の溝の内面には、それに沿って電気絶縁性のカバー１２ｂが設けられている。同様に、第２磁気コア２２もシールドケース２２ａ内に収納されており、また、その内面の一部には閉じられたときに上記カバー１２ｂの開口部間に配置される電気絶縁性のカバー２２ｂが設けられている。すなわち、第１磁気コア１２と第２磁気コア２２は、その突き合わせ端面のみが露出されている。
【０００７】
シールドケース１２ａ，２２ａにはパーマロイなどの磁性体が用いられるが、低レベルの電流を高感度で検出するには、シールドケース１２ａ，２２ａを測定回路の接地端子に接続して接地と等電位とすることが好ましい。
【０００８】
しかしながら、シールドケース１２ａ，２２ａを測定回路の接地端子に接続したままの状態で、例えば絶縁被覆のない活線状態の裸電線を挟み込む際に、その裸電線がシールドケースや磁気コアの突き合わせ端面に接触したりすると、最悪の場合、短絡事故となったり、クランプセンサのシャーシが電位をもち測定不能となることがある。
【０００９】
そこで、特許文献１においては、本体ケース１１側に接地切替スイッチとして例えばマイクロスイッチ１３を設け、その一方の接点１３ａを測定回路の接地端子に接続し、他方の接点１３ｂを引き回し配線１４を介してシールドケース１２ａ，２２ａに接続するとともに、スライドケース２１側にその摺動に伴ってマイクロスイッチ１３の接点１３ａ，１３ｂ間をオンオフするスイッチ駆動手段を設けている。スイッチ駆動手段は図示されていないが、マイクロスイッチ１３のアームに作用する突起状のものが採用されている。
【００１０】
これによれば、スライドケース２１を前方にスライドさせて磁気コア１２，１３を閉じたときマイクロスイッチ１３の接点１３ａ，１３ｂ間がオン（導通）となり、シールドケース１２ａ，２２ａは測定回路の接地端子に接続され、スライドケース２１を後方にスライドさせて磁気コア１２，１３を開いたときマイクロスイッチ１３の接点１３ａ，１３ｂ間がオフ（非導通）となり、シールドケース１２ａ，２２ａは測定回路の接地端子から切り離される。
【００１１】
しかしながら、このクランプセンサを高い周波数領域で使用する場合には、コモンモードノイズによる問題が生ずる。コモンモードノイズは、信号ラインや電源ラインと接地（ＧＮＤ）間に発生するノイズであるが、上記特許文献１のようなスライド式の構造である場合、設計上マイクロスイッチ１３の取り付け位置に制限があり、引き回し配線１４の配線長を長くせざるを得ないため、特に高域でのコモンモードによって引き回し配線１４がインピーダンスを持ち、測定に悪影響をおよぼすことがある。
【特許文献１】特許第３４１７６６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
したがって、本発明の課題は、磁気コアの開閉に伴ってシールドケースを選択的に接地電位とする接地切替スイッチを備えているクランプセンサにおいて、磁気コアのシールドケースから接地切替スイッチに至る引き回し配線上のコモンモードノイズを除去することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するため、本願の請求項１に係る発明は、本体ケースおよび上記本体ケースに対して摺動可能なスライドケースとを含み、その各々に上記スライドケースの移動に伴って開閉され、閉じられた状態で被測定導体を内包する磁気回路を形成する一対の磁気コアが設けられ、上記本体ケース側には、２接点のうちの一方の接点が接地に接続され、他方の接点が引き回し配線を介して上記磁気コアのシールドケースに接続されているスイッチ手段が設けられているとともに、上記スライドケース側には、上記磁気コアが閉じられたとき上記２接点間を導通状態とし、上記磁気コアが開かれたとき上記２接点間を非導通状態とするスイッチ駆動手段が設けられているクランプセンサにおいて、上記引き回し配線が、コンデンサ素子を介して接地されていることを特徴としている。
【００１４】
本発明はスライド式クランプセンサに限られるものではなく、本発明には回転支軸を中心として開閉するクランプセンサも含まれる。すなわち、本願の請求項２に係る発明は、回転支軸を有する本体ケースと、上記回転支軸を中心として開閉され、閉じられた状態で被測定導体を内包する磁気回路を形成する一対の磁気コアとを含み、上記本体ケース側には、２接点のうちの一方の接点が接地に接続され、他方の接点が引き回し配線を介して上記各磁気コアのシールドケースに接続されているスイッチ手段が設けられているとともに、いずれか一方の上記磁気コア側の回転操作ノブには、上記磁気コアが閉じられたとき上記２接点間を導通状態とし、上記磁気コアが開かれたとき上記２接点間を非導通状態とするスイッチ駆動手段が設けられているクランプセンサにおいて、上記引き回し配線が、コンデンサ素子を介して接地されていることを特徴としている。
【００１５】
スライド式，回転式のいずれの場合においても、上記引き回し配線の上記コンデンサ素子を介しての接地箇所は、設計上の許容範囲内で上記磁気コアのシールドケース側寄りの位置であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、シールドケースから接地切替スイッチに至る引き回し配線をコンデンサを介して接地したことにより、引き回し配線上のコモンモードノイズを除去でき、測定の信頼性が高められる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１に本発明の第１実施形態を示す。この第１実施形態に係るクランプセンサ１０Ａはスライド式であって、その大部分の構成は先に説明した特許文献１と同じであってよいため簡略的に説明すると、細長く形成されたグリップ部として用いられる本体ケース１１と、本体ケース１１に対して摺動可能なスライドケース２１とを備えている。本体ケース１１の先端部には第１磁気コア１２が取り付けられており、スライドケース２１の先端部には第２磁気コア２２が取り付けられている。
【００１８】
各磁気コア１２，２２のシールドケース１２ａ，２２ａをスライドケース２１のスライド操作に伴って測定回路の接地端子に選択的に接続するため、本体ケース１１には接地切替スイッチとしての例えばマイクロスイッチ１３が設けられている。
【００１９】
マイクロスイッチ１３の一方の接点１３ａは測定回路の接地端子（ＧＮＤ）に接続され、他方の接点１３ｂは引き回し配線１４を介してシールドケース１２ａ，２２ａに接続される。スライドケース２１側には、その摺動に伴ってマイクロスイッチ１３の接点１３ａ，１３ｂ間をオンオフする図示しないスイッチ駆動手段が設けられている。
【００２０】
すなわち、先に説明したのと同様に、スライドケース２１を図１において左側の前方にスライドさせて磁気コア１２，２２を閉じたときにマイクロスイッチ１３の接点１３ａ，１３ｂ間がオンとなってシールドケース１２ａ，２２ａが測定回路の接地端子に接続され、これに対してスライドケース２１を後方にスライドさせて磁気コア１２，２２を開くとマイクロスイッチ１３の接点１３ａ，１３ｂ間がオフとなってシールドケース１２ａ，２２ａが測定回路の接地端子から切り離される。
【００２１】
本発明においては、シールドケース１２ａ，２２ａとマイクロスイッチ１３とをつないでいる引き回し配線１４がコンデンサＣを介して測定回路の接地端子（ＧＮＤ）に接続されている。これにより、引き回し配線１４上のコモンモードノイズが接地に落とされ、高周波領域での使用時にも信頼性の高い測定を行うことができる。なお、コモンモードノイズの除去率を高めるには、引き回し配線１４のコンデンサＣによる接地箇所は設計上許すかぎりシールドケース側寄りの位置が好ましい。
【００２２】
次に、図２に示す模式図により、本発明の第２実施形態について説明する。この第２実施形態に係るクランプセンサ１０Ｂは回転式であって、その基本的な構成として、本体ケース１００と、本体ケース１００に設けられている回転支軸１０１に回転可能に支持される一対の磁気コア１１０，１２０とを備えている。
【００２３】
図面上詳しく描かれていないが、本体ケース１００は例えばグリップとして用いられる合成樹脂製の筐体からなり、その内部には測定回路の回路基板などが収納されている。磁気コア１１０，１２０は、その各一端側の基端部が回転支軸１０１に軸支され、その各他端の突き合わせ端面が回転支軸１０１を中心として開閉する磁気コアで、閉じられた状態で被測定導体Ｗの周りに閉磁気回路を形成する。
【００２４】
図２において、磁気コア１１０，１２０は左右対称形のコ字状に形成されているが、半円形もしくは半楕円形などであってもよく、また、閉じられた状態で被測定導体Ｗの周りに閉磁気回路を形成するものであれば必ずしも左右対称形である必要はない。
【００２５】
磁気コア１１０，１２０には、その各他端側の突き合わせ端面および回転支軸１０１側の基端部を除いて、それぞれシールドケース１１１，１２１が被せられている。磁気コア１１０，１２０は、それぞれシールドケース１１１，１２１を含めて図示しない合成樹脂製のコアホルダ内に収納されている。
【００２６】
図示しないが、磁気コア１１０，１２０には磁電変換手段としてのホール素子もしくは検出コイルが設けられており、また、磁気コア１１０，１２０は図示しないバネ手段により、常時閉じられる方向に付勢されている。この例では、一方の磁気コア１１０は本体ケース１００に固定されており、他方の磁気コア１２０が可動であって、上記コアホルダに一体に形成された回転操作ノブ１２２を備えている。
【００２７】
本体ケース１００側には、上記第１実施形態と同じく、各磁気コア１１０，１２０のシールドケース１１１，１２１を、磁気コア１１０，１２０の開閉操作に伴って測定回路の接地端子に選択的に接続する接地切替スイッチとしての例えばマイクロスイッチ１０２が設けられている。
【００２８】
すなわち、マイクロスイッチ１０２の一方の接点１０２ａは測定回路の接地端子（ＧＮＤ）に接続され、他方の接点１０２ｂは引き回し配線１０３を介してそれぞれシールドケース１１１，１２１に接続されている。
【００２９】
回転操作ノブ１２２は、その開閉操作に伴ってマイクロスイッチ１０２の接点１０２ａ，１０２ｂ間をオンオフするスイッチ駆動手段としての凸部１２２ａを備えている。なお、スイッチ駆動手段は、この凸部１２２ａに限定されるものではなく、要するに磁気コア１１０，１２０が閉状態の位置にあるときはスイッチオンとし、磁気コア１１０，１２０が開状態の位置にあるときはスイッチオフとするものであればよい。
【００３０】
この第２実施形態においても、コモンモードノイズによる悪影響を排除するため、シールドケース１１１，１２１とマイクロスイッチ１０２とをつないでいる引き回し配線１０３がコンデンサＣを介して測定回路の接地端子に接続されている。
【００３１】
これにより、引き回し配線１０３上のコモンモードノイズが接地に落とされ、高周波領域での使用時にも信頼性の高い測定を行うことができる。なお、コモンモードノイズの除去率を高めるには、上記第１実施形態と同じく、引き回し配線１０３のコンデンサＣによる接地箇所は設計上許すかぎりシールドケース１１１，１２１側寄りの位置が好ましい。
【００３２】
なお、上記各実施形態においては、接地切替スイッチとしてマイクロスイッチを用いているが、本発明はそのスイッチの種類に限定されるものでない。また、本発明はスライド式，回転式にとらわれることなく、磁気コアのシールドケースと接地切替スイッチとを引き回し配線を介して接続する形態をとるすべてのクランプセンサに適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明によるクランプセンサの第１実施形態を示す模式的な正面図。
【図２】本発明によるクランプセンサの第２実施形態を示す模式図。
【図３】従来のクランプセンサで、磁気コアを閉じた状態を示す模式的な正面図。
【図４】従来のクランプセンサで、磁気コアを開いた状態を示す模式的な正面図。
【符号の説明】
【００３４】
１０Ａ，１０Ｂ  クランプセンサ
１１，１００  本体ケース
１２，１１０  第１磁気コア
１２ａ，１１１  シールドケース
１３，１０２  マイクロスイッチ
１３ａ，１３ｂ，１０２ａ，１０２ｂ  接点
１４，１０３  引き回し配線
２１  スライドケース
２２，１２０  第２磁気コア
２２ａ，１２１  シールドケース
２３，１２２  ノブ
Ｃ  接地用コンデンサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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